Исследователи говорят, что талая вода, стекающая через территорию Гренландского ледяного щита, создаёт достаточно энергии, чтобы соперничать с мощностью огромной гидроэлектростанции.
Лёд Гренландии возрастом три миллиона лет исчезает в результате экстремального таяния, дожди случаются даже на самой высокой вершине острова. По словам Пола Кристоферсена (Poul Christoffersen), профессора гляциологии Кембриджского университета, один миллиметр, который талая вода добавляет к уровню моря каждый год, делает её «безусловно наиболее быстро растущим вкладом» в повышение уровня моря.
Кристофферсен является членом исследовательской группы, изучавшей, что происходит, когда талая вода стекает через трещины во льду и падает с высоты километр или более на дно ледяного щита. «Мы действительно не поняли общего значения этой процесса, в конечном итоге представляющего собой перенос огромных объёмов талой воды», — сказал Кристофферсен.
Чтобы лучше изучить эти последствия, Кристофферсен и его коллеги установили автономный фазочувствительный радиоэхолотный прибор (ApRES) в 30 километрах на леднике Сермек Куйаллек (Sermeq Kujalleq, Store Glacier) и пробурили скважину рядом с ним. Используя данные, полученные как с радара, так и из скважины, они отследили воду под ледяным щитом и то, как она взаимодействует со льдом наверху. Исследование было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.
Они обнаружили, что скорость таяния равна скорости таяния, измеренной на поверхности, а средняя скорость таяния составляет 14 миллиметров в день. Самое экстремальное измерение составило 57 миллиметров, оно было зафиксировано во время дождя, когда температура в скважине достигла 0,88℃. Во время этого события, по словам Кристоферсена, «за один день к основанию этого ледника было доставлено 82 миллиона кубометров воды».
Потенциальная энергия
Исследователи заявили, что количество энергии, вырабатываемой резким падением талой воды, соответствует количеству энергии, производимой крупнейшими в мире гидроэлектростанциями. Эта энергия вносит значительный вклад в скорость таяния ледника или ледяного щита. На самом деле, сказал Кристофферсен, скорость таяния в 100 раз выше, чем когда этот процесс не учитывается при моделировании повышения уровня моря.
По словам Кристоферсена, идея о том, что на дне ледяного щита генерируется такое количество энергии, изначально была встречена со скептицизмом. «Просто мы забыли рассчитать потенциальную энергию этого перепада высот», — пояснил он.
Принято считать, что вода образует каналы, когда течёт через ледники (теория Ротлисбергера (the Röthlisberger theory)), но Кристофферсен и его коллеги наблюдали гидрологическую систему, раскинувшуюся на обширной площади ложа ледника. Несмотря на то, что вода нагревается по мере движения, вместо того, чтобы образовывать каналы, она растекается и нагревает лёд на большей площади. По словам Кристоферсена, этот механизм может привести к тому, что ледяной щит оставит талое ложе с небольшим замороженным ядром в его центре. Такая ситуация привела бы к более быстрому течению льда, его большему смещению, а также к трещинам и разломам на поверхности. «Это сверхмощный механизм, который изменит тепловое состояние внутренней части ледяного щита, поскольку мы получаем талую воду на всё большей и большей высоте», — сказал он.
Кристофферсен указал, что этот механизм применим только к подледниковым водосборным областям Гренландии, а не ко всему ледяному щиту. По его словам, это также менее важно для небольших ледников и ледяных щитов толщиной менее километра.
Исследование стало первым случаем, когда радар ApRES, разработанный для использования на плавучих шельфовых ледниках, был развёрнут внутри суши. Это использование прибора, имеющего миллиметровую точность, было интересным, сказал Кристиан Шуф (Christian Schoof), профессор Университета Британской Колумбии, не участвовавший в исследовании.
«Было бы очень интересно увидеть подобное исследование, в котором вы берёте не один из этих инструментов, а устанавливаете их множество, и вы действительно получаете представление о том, насколько пространственно изменчива эта скорость таяния», — сказал он.
Ссылка: https://eos.org/articles/its-getting-hot-under-greenland
